Когнитивный ресурс. Структура, динамика, развитие - Наталья Горюнова

Интеллект измерялся стандартизированными шкалами, выявляющими конструкты флюидного (Gf), кристаллизованного (Gc) и пространственного (Gv) интеллекта. В последующем эти конструкты были объединены в фактор более высокого порядка, представляющего общий интеллект (g) (Colom et al., 2008).

Изучая одновременно несколько основных конструктов, релевантных для понимания взаимосвязей между рабочей памятью и интеллектом, было показано, что взаимосвязь между рабочей памятью и интеллектом по существу объясняется компонентом кратковременного хранения. Ментальная скорость, обновление и контроль внимания не являются значимыми предикторами рабочей памяти, в отличие от кратковременной памяти (там же).

Однако, исходя из этого, возникает вопрос: нужно ли ограничиваться простой кратковременной памятью?

Разные исследования показывают достаточно противоречивые результаты. Согласно теории Р. Энгла и ее сторонников, высокая корреляция между рабочей памятью и интеллектом объясняется исполнительным функционированием, в частности контролем внимания (Conway et al., 2002; Conway, Kane, Engle, 2003; Engle, Kane, 2004). Эта теория нивелирует как роль простой кратковременной памяти, так и ментальной скорости.

Помимо результатов, представленных в исследованиях Р. Колома с соавт. (2005, 2006, 2008), данные, описанные в работах (Ackerman, Beier, Boyle, 2002; Süß et al., 2002), также несовместимы с концепцией контроля внимания обеспечивающего исполнительное функционирование.

Во-первых, П. Аккерман с соавт. (Ackerman et al., 2002) не поддерживал эквивалентность конструктов рабочей памяти и контроля внимания. Для верификации модели контроля внимания анализировались последовательности отображений стимул-ответ и изменяющейся связи между ментальной скоростью и рабочей памятью при выполнении скоростных тестов. Во-вторых, Колом с соавт. (Colom et al., 2006), проведя повторный анализ пяти основных баз данных, включающих показатели интеллекта, рабочую и кратковременную память, обнаружили, что кратковременная память является лучшим предиктором интеллекта, нежели рабочая память (с ее частично исключенным компонентом хранения).

Согласно Н. Ансворту и Р. Энглу (Unsworth, Engle, 2007), индивидуальные различия в рабочей памяти обусловлены способностью временно сохранять информацию в первичной памяти и извлекать нужную информацию из вторичной памяти. Тесные взаимосвязи между рабочей памятью и интеллектом сильно варьируют, когда компонент кратковременного хранения частично исключается из модели: «рабочая память и фактор g – почти изоморфные конструкты, хотя этот изоморфизм исчезает, когда кратковременное хранение как компонент рабочей памяти частично исключен. Это предполагает, что компонент кратковременного хранения системы рабочей памяти – это ключевое обоснование g» (Colom et al., 2005, p. 637).

Наконец, Х. Зюс с соавт. (Süß et al., 2002) также поддерживают представление о том, что хранение и обработка информации не так важны для предсказания взаимосвязи между рабочей памятью и интеллектом. Более того, М. Байер и П. Аккерман проанализировали взаимосвязь между кратковременной памятью и интеллектом, предсказав, что эта связь «больше или на том же уровне, что и связь между рабочей памятью и интеллектом» (Beier, Ackerman, 2004, p. 617). Обнаружив высокие корреляции между кратковременной памятью и интеллектом (от 0.71 до 0.83), они сделали вывод, что «относительно недавнее введение конструкта рабочей памяти как одного из дескрипторов интеллекта не добавляет ничего существенного к объяснению дисперсии в интеллекте по хорошо сконструированным показателям (в частности по кратковременной памяти)» (там же, p. 618).

Согласно Колому с соавт. (2005; 2006; 2008), рабочая память высоко коррелирует с интеллектом, главным образом, из-за компонента простого кратковременного хранения. Это предположение основывается на анализе достаточно широко определенных факторов кратковременной и рабочей памяти, представляющих данные конструкты. Однако авторами признается, что прямые показатели ментальной скорости и исполнительного функционирования, в дополнение к показателям кратковременной и рабочей памяти, должны быть эмпирически верифицируемы.

Существует мнение, что область рабочей памяти терминологически запутана, так как разные исследователи по-разному определяют данный конструкт. Одни связывают его с активацией, другие с сознательно (под контролем внимания) обслуживаемой доступной частью памяти и мышления. Несмотря на усилия, предпринятые для разъяснения ситуации, до сих пор нет ясного очертания общей структуры взаимосвязей, и это особенно проявляется при анализе связей между рабочей памятью и интеллектом.

Если объем кратковременной памяти и, в меньшей степени, компонент обновления исполнительного функционирования, объясняют сильную связь между рабочей памятью и интеллектом, то модель вложенных процессов обработки (EPM), предложенная Н. Коуэном (Cowan, 1995), может реконструировать предварительную структуру интеллекта. Тот факт, что индивидуальные различия в рабочей памяти высоко связаны с когнитивными способностями более высокого порядка, подтверждает представление о том, что и те и другие совместно используют общие когнитивные ресурсы (Daneman, Carpenter, 1980; Case, Kurland, Goldberg, 1982; Cowan, 2001; Pascual-Leone, 2001).

Как уже отмечалось выше, продвижение в понимании природы, функционирования и развития интеллекта должно опираться на современные нейрокогнитивные исследования, изучающие вопрос о том, как различные познавательные процессы, лежащие в основе g, обслуживаются определенными сетями или паттернами нейрональной активности или нейромедиаторного функционирования. Анализ когнитивных процессов на психофизиологическом уровне показывает, что фронтальные (лобные) и париетальные области – это зоны связанные с различными функциями. Повреждение лобной доли приводит к потере контроля, в то время как повреждение париетальной доли приводит к проблемам внимания (Jung, Haier, 2007).

Существует предположение (Cowan, 1995), что лобная доля содержит «указатели» на релевантную информацию, сохраненную в париетальной доле. Поэтому для репрезентации релевантной информации лобная область поддерживает соответствующие нервные системы в активном состоянии. Париетальные области могли бы быть мозговым участком для репрезентации интегрируемой информации. Исходя из этих гипотез, лобные области отвечают за обновление релевантной информации, в то время роль удерживания обновленной информации в определенных границах отведена париетальным областям. Однако анализ лобных областей вряд ли окажется достаточным для объяснения индивидуальных различий в рабочей памяти, а также общего фактора интеллекта.

Данная структура была заимствована из работ (Colom, Jung, Haier, 2006) для интерпретации полученных паттернов нейрональной активности. Авторы работы (Colom et al., 2008), определив перекрытие в мозговых областях, где объем регионального серого вещества скоррелирован с показателями g и объемом памяти, показали, что их общая анатомическая структура включает лобные области, принадлежащие области Brodmann (BA 10) (правая верхняя и левая средняя лобные извилины), наряду с правой низшей париетальной долькой (BA 40).

Анализ результатов, полученных в вышеописанных работах, позволяет предположить, что рабочая память и интеллект высоко связаны в силу ограниченного ресурса. Эти ограничения относятся как к количеству информации, которая может быть временно сохранена в какой-то структуре (например, кратковременное хранение), так и к способности обновить релевантную информацию. Оба механизма, возможно, зависят от дискретных зон мозга, принадлежащих лобным и париетальным областям. Однако описанная выше предварительная психофизиологическая модель взаимосвязи рабочей памяти и интеллекта требует эмпирической верификации.

Далее логично возникает вопрос: какие функции рабочей памяти являются предикторами интеллекта?

Как уже отмечалось выше, объем рабочей памяти (WMC) неоднократно рассматривался в качестве наиболее адекватного предиктора интеллекта, в частности способности к рассуждению (более подробно см.: Ackerman, Beier, Boyle, 2005; Conway, Kane, Engle, 2003; Kane, Hambrick, Conway, 2005; Oberauer et al., 2005).

К. Оберауэр с соавт. (Oberauer et al., 2003) предложили модель факторной структуры WMC, в которой рассматриваются три когнитивные функции: параллельная обработка и хранение, относительная интеграция (предварительно названная координацией) и наблюдение. Функция параллельной обработки и хранения соответствует общепринятому определению WMC. Она обычно оценивается с помощью сложных кратковременных задач, в которых участники должны запомнить множество пунктов за короткий период и выполнить обработку информации в промежутках между или после кодирования запоминаемых пунктов. Относительная интеграция определяется как способность строить новые связи между элементами и таким образом создавать структурные репрезентации (Waltz et al., 1999). Элементы могут храниться в памяти, но также могут быть даны перцептивно. Например, конструирование ментальной модели пространственного множества из некоторого описания (Byrne, Johnson-Laird, 1989), схватывание взаимоотношений из статистического графа (Halford et al., 2004) или «видение» созвездий в скоплении звезд и т. п. Наблюдение относится к контролю когнитивных процессов, включая репрезентацию цели, регулирование критериев ответов и изменение набора задач. Эти регуляторные процессы обычно относятся к категории исполнительных функций.